Khảo sát độ êm dịu chuyển động của xe Matiz bằng phần mềm Sap_2000

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN Vấn đề đánh giá dao động và độ êm dịu chuyển động của xe Matiz Dao động của xe Khái niệm dao động Ô tô là một hệ dao động cơ học bao gồm nhiều khối lượng có mối liên kết với nhau và nằm trong mối liên hệ chặt chẽ với bề mặt đường có biên dạng phức tạp. Trong lý thuyết ô tô khi nghiên cứu dao động ô tô thường giả thiết là khối lượng của ô tô là tập trung, được chia làm hai phần được treo và không được treo. Khối lượng của thân ô tô được đỡ bởi các lò xo được gọi là khối lượng được treo, Khối lượng của cầu mang bánh xe và các chi tiết khác không được đỡ bởi lò xo được gọi là khối lượng không được treo Khi xe chuyển động, thân xe có thể có các dao động theo các trục tọa độ được nêu trong hình 1.1 Các dạng dao động của thân xe Các dao động đó là: - Dao động xung quanh trục dọc OX (sự lắc ngang). Là sự chuyển động lắc của ô tô quanh trục dọc khi ô tô đi qua mặt đường mà một bánh xe bị rơi xuống ổ gà hoặc qua những đoạn đường mấp mô. Đây là dao động ảnh hưởng nhiều nhất đến độ êm dịu chuyển động và an toàn chuyển động của xe. - Dao động xoay xung quanh trục ngang OY (sự lắc dọc) là dao động lên xuống của phần trước hay phần sau ô tô quanh trục ngang đi qua trọng tâm của nó. Dao động này xảy ra khi cả hai bánh xe của ô tô cùng đi qua vết lồi hay vết lõm trên đường. - Dao động lên xuống (sự nhún) theo trục OZ thẳng đứng. Là sự chuyển động lên xuống của toàn bộ xe xuất hiện khi xe chuyển động trên đường không bằng phẳng. - Dao động xung quanh trục OZ (sự xoay đứng) là sự di chuyển xoay của thân xe sang bên trái hoặc bên phải quanh trục thẳng đứng khi xe chuyển động Các nguyên nhân gây ra dao động của ô tô: Độ lệch tâm và hình dạng không đồng đều của bánh xe, độ không cân bằng của các bánh xe và các chi tiết quay của động cơ, hệ thống truyền lực. Các ngoại lực xuất hiện trong quá trình của ô tô khi tăng tốc, khi phanh, quay vòng. Các mấp mô từ mặt đường. Cho đến nay mấp mô biên dạng đường là nguyên nhân chính gây ra dao động của ô tô. Ảnh hưởng của dao động Dao động của ô tô ảnh hưởng xấu đến con người, hàng hóa chuyên trở trên xe, đến khả năng làm việc và tuổi thọ của các cụm, các cơ cấu tổng thành trên xe. Đối với cơ thể người: khi ô tô chuyển động sinh ra các tác động lên người ngồi trên ô tô làm cho cơ thể người thực hiện những dao động riêng tắt dần và dao động cưỡng bức. Dao động phức tạp này làm biến đổi tâm sinh lý gây ra cảm giác mệt mỏi, giảm năng suất làm việc và ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe Đối với độ bền của xe: Khi ô tô dao động sẽ phát sinh các tải trọng động tác dụng lên khung vỏ ôtô, lên các cụm, hệ thống và các chi tiết của xe cũng như bề mặt đường… ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của ôtô và đường. Theo số liệu thống kê người ta thấy rằng, khi ôtô vận tải chạy trên đường xấu gồ ghề, so với ôtô cùng loại chạy trên đường tốt bằng phẳng thì vận tốc trung bình giảm khoảng (40¸50)%, quãng đường chạy giữa hai kỳ sửa chữa lớn giảm (35¸40)%, suất tiêu hao nhiên liệu tăng (50¸70)%, năng suất vận chuyển giảm (35¸40)%, giá thành vận chuyển tăng (50¸60)% [6]. Đối với độ bền chi tiết ô tô thì ảnh hưởng của của dao động được thể hiện một cách rõ rệt. Khi dao động, gia tốc dao động gây ra các tải trọng quán tính và có thể xẩy ra hiện tượng cộng hưởng làm cho hư hỏng các chi tiết, khung vỏ của xe … Chỉ tiêu đánh giá về dao động của xe Từ những ảnh hưởng xấu của dao động đến người và xe dẫn đến yêu cầu phải có các chỉ tiêu để đánh giá độ dao động của xe. Trước đây nguời ta đánh giá ảnh hưởng của dao động ô tô theo hai chỉ tiêu là độ êm dịu và tải trọng động tưởng trưng cho sự ảnh hưởng đến tuổi thọ chi tiết Ngày nay, dao động của ôtô được đánh giá các tiêu chí chính: Chỉ tiêu về độ êm dịu. Chỉ tiêu đối với con người Chỉ tiêu đối với hàng hoá. Chỉ tiêu về tải trọng động Chỉ tiêu về an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường. Chỉ tiêu về độ bền chi tiết. Chỉ tiêu về mức độ thân thiện với đường. Chỉ tiêu về an toàn động lực. Chỉ tiêu về không gian bố trí treo Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động Độ êm dịu chuyển động là ảnh hưởng của dao động ôtô đến con người và hàng hoá khi xe chuyển động trên đường. Việc đánh giá độ êm dịu chuyển động là rất khó khăn do phụ thuộc nhiều vào sự cảm nhận chủ quan và sức chịu đựng dao động của con người. Độ êm dịu chuyển động của ôtô có thể hiểu là tập hợp các tính chất đảm bảo hạn chế các tác động ảnh hưởng xấu của dao động tới con người, hàng hoá, đến các kết cấu của ôtô. Với khái niệm về độ êm dịu chuyển động ở trên, ta thấy: Một ôtô đảm bảo độ êm dịu chuyển động có nghĩa là các thông số đánh giá độ êm dịu chuyển động của nó nằm trong giới hạn cho phép, theo tiêu chuẩn đánh giá. Để đánh giá độ êm dịu chuyển động, các tổ chức khác nhau trên thế giới đã đưa ra rất nhiều chỉ tiêu, tiêu chuẩn khác nhau. Dưới đây là một số chỉ tiêu chính để đánh giá độ êm dịu chuyển động theo các công trình nghiên cứu khác nhau Chỉ tiêu đối với con người Chỉ tiêu về tần số dao động Khi con người đi thì thực chất là đang thực hiện một dao động. Ở mỗi người do thói quen, vóc dáng khác nhau mà việc thực hiện bước đi có khác nhau nhưng nói chung thông thường thì con người thực hiện được khoảng 60¸90 bước đi trong một phút, tức là tần số dao động tương ứng từ 1¸1,5 Hz. Do vậy người ta cho rằng ôtô có chuyển động êm dịu là khi nó chạy trên mọi địa hình thì tần số dao động riêng nằm trong khoảng 1¸1,5 Hz. Thực tế người ta thường lấy giá trị tần số dao động thích hợp cho các loại ôtô như sau: n = 60 ¸ 85 lần /phút đối với xe du lịch. n = 60 ¸ 85 lần /phút đối với xe vận tải. Chỉ tiêu về gia tốc dao động. Độ êm dịu chuyển động của ô tô còn được đánh giá trên cơ sở các thông số về dao động của ô tô như giá trị bình phương trung bình của gia tốc theo các phương X, Y, Z là: ,, . Cụ thể : £ 2,5 (m.s-2) £ 0,7 (m.s-2) £ 1,0 (m.s-2) Các số liệu trên có thể xem là gần đúng để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô, bởi vì nó dựa trên cơ sở số liệu thống kê. Mặt khác, điều quan trọng hơn là dao động ôtô truyền cho con người thực chất là tác động ngẫu nhiên với dải tần số rộng và phức tạp theo cả hướng tác dụng. Chỉ tiêu dựa trên số liệu cảm giác theo gia tốc và vận tốc dao động. Người ta đánh giá trên cơ sở cho rằng cảm giác con người khi chịu dao động phụ thuộc vào hệ số độ êm dịu chuyển động K. Hệ số K phụ thuộc vào tần số dao động, gia tốc dao động hoặc vận tốc dao động , phương dao động (theo phương thẳng đứng và phương ngang) và thời gian tác động của chúng lên cơ thể con người. Hệ số K xác định theo trị số của biên độ gia tốc hoặc bình phương trung bình theo công thức sau đây: (1.1) Trong đó: w - tần số dao động (Hz); - gia tốc dao động (m.s-2); - bình phương trung bình của gia tốc (m.s-2); ky – hệ số hấp thụ. Nếu K = const thì cảm giác khi dao động sẽ không thay đổi. Các đường cong cảm giác như nhau ở dao động điều hoà Hệ số K càng nhỏ thì con người càng dễ chịu đựng dao động, K=0.1 tương ứng với ngưỡng kích thích. Khi ngồi lâu dài trên xe K=10 – 25; khi ngồi ngắn hạn K=25-63. Những công thức và số liệu đưa ra ở trên là ứng với tác động lên con người là hàm điều hoà. Khi kích thích dao động ô tô là hàm ngẫu nhiên thì giá trị hệ sô K được xác định theo công thức sau: (1.2) Trong đó: Ki- hệ số độ êm dịu của thành phần thứ i. n- số thành phần của hàm ngẫu nhiên. Giá trị của K có thể xác định bằng tính toán hoặc xác định bằng thực nghiệm. Đánh giá cảm giác theo công suất dao động. Chỉ tiêu này dựa trên giả thiết rằng: cảm giác của con người khi dao động phụ thuộc vào trị số của công suất dao động truyền cho con người. Công suất trung bình truyền đến con người sẽ là: (1.3) Trong đó : p(t)- Lực tác động lên con người khi dao động. v- Vận tôc dao động. Số liệu thực nghiệm theo giá trị cho phép [Nc]. + [Nc] = 0,2 ¸ 0,3 (W) – tương ứng với cảm giác thoải mái. + [Nc] = 6 ¸ 10 (W) – là giới hạn cho phép đối với ôtô có tính năng thông qua cao. Ư u điểm cơ bản của chỉ tiêu này là nó cho phép kể đến tác dụng đồng thời của dao động với các tần số khác nhau và theo các hướng khac nhau. Năng lượng tổng cộng truyền đến con người có thể xác định như sau: (1.4) Trong đó: K(x,y, z)i : hệ số hấp thụ : gia tốc dao động thẳng đứng truyền qua chân. : gia tốc dao động thẳng đứng truyền qua ghế ngồi. : gia tốc hướng dọc. : gia tốc theo hướng ngang. Các số liệu nhận được phản ánh tính phức tạp của sự cảm thụ dao động của con người. Chúng ta có thể đưa ra kết luận chung: những tác động phụ truyền qua chân không lớn như những tác động truyền qua ghế ngồi. Bởi vì trong tư thế đứng tác động của dao động bị yếu đi bởi các khớp xương của chân. Trong điều kiện Việt Nam hiện nay khó có thể tính toán đo đạc được toàn bộ giá trị của gia tốc theo ba phương X, Y, Z. Vì vậy chỉ tiêu công suất trên nêu ra chỉ mang tính tham khảo. Hy vọng có một lúc nào đó khi công nghệ tiến cao hơn chúng ta có thể sử dụng chỉ tiêu công suất đề đánh gia độ êm dịu chuyển động. (1.5) Đánh giá cảm giác theo gia tốc dao động và thời gian tác động của nó Tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn hoá ISO đưa ra năm 1969 cho phép đánh giá tác dộng của dao động đến con người trên xe. Khi đánh giá cảm giác, ISO đã sử dụng dao động thẳng đứng điều hoà tác động lên người ngồi hay đứng trong vòng 8 giờ. Nếu tần số kích động nằm trong khoảng nhạy cảm nhất với dao động của con người (4 ¸ 8 Hz) thì gia tốc bình phương trung bình theo các mức là: Giới hạn tác động của dao động thẳng đứng (các đường cong có cùng thời gian tác động) phụ thuộc vào gia tốc dao động thẳng đứng và tần số đối với con người khi ngồi và đứng trên xe theo tiêu chuẩn ISO/DIS 2631. Thoải mái 0,1 m/s2 Mệt mỏi cho phép 0,315 m/s2 Giới hạn cho phép 0,63 m/s2 Khi thay đổi tần số và thời gian tác dụng, giá trị nêu trên sẽ thay đổi. Các giá trị tương ứng với giới hạn mệt mỏi cho phép được xác định bằng thực nghiệm mô tả trên hình 1.3. Để thuận tiện cho tính toán sau nay, người ta dùng đồ thị của gia tốc bình phương trung bình phụ thuộc vào thời gian dao động có kể đến khoảng chia của tần số. Đối với dao động điều hoà, để đánh giá sự tác động của nó cần phải biết ba giá trị: gia tốc bình phương trung bình, tần số và thời gian tác động. Đối với dao động ngẫu nhiên với các tần số khác nhau tác động trong khoảng thời gian như nhau. Trong trường hợp này cũng cần ba giá trị: Tách theo các tần số khác nhau. Gia tốc bình phương trung bình phụ thuộc vào thời gian dao động Sau đó các giá trị thành phần khác nhau được quy dẫn về một giá trị gia tốc tương đương bằng cách sử dụng hệ số quy dẫn Kbi: (1.6) Theo công thức (1.6) nhận được giá trị gia tốc tương ứng với khoảng tần số nhạy cảm nhất với dao động con người. Giá trị của hệ số Kbi được cho trong bảng dưới đây. Bảng 1.1 Các giá trị Kbi theo các dải tần khác nhau Tầnsố (Hz) 1¸2 >2¸4 >4¸8 >8¸16 >16¸31,5 >31,5¸63 >63¸90 Hệ số Kbi 0,6 0,85 1,0 0,71 0,355 0,18 0,106 Đối với dao động ngẫu nhiên với thời gian tác động khác nhau của các thành phần tần số, có sự thay đổi rộng hơn so với các dạng dao động trước và cần thiết quy dẫn thời gian tác dụng của các thành phần thời gian tương đương tương ứng với dải tần xác định (ví dụ 4¸8 Hz). Nếu ti- thời gian thực tế; [Ti]- thời gian tác động cho phép của dao động với dải tần 4¸8 Hz, thì chúng ta nhận được: (1.7) Đánh giá dựa theo trị số hiệu quả của gia tốc dao động (bình phương trung bình của gia tốc dao động) Theo [6], tác động đến con người thường được đánh giá theo trị số hiệu quả của gia tốc dao động: (hoặc phương sai s). Trị số hiệu quả của gia tốc dao động được xác định như sau: (1.8) Nếu là dao động điều hoà thì được xác định như sau: =» 0,707 (1.9) Zmax- là biên độ của gia tốc dao động; T- tổng thời gian dao động. Nếu gia tốc dao động có dáng điệu bất kỳ thì có thể xác định như sau: = (Diện tích gạch chéo trên đồ thị)/T Gia tốc dao động phụ thuộc vào thời gian Chỉ tiêu đối với hàng hoá. Đối với xe tải là phương tiện chở hàng nên ngoài độ êm dịu cho lái xe cần có độ êm dịu cần thiết cho hàng hoá. Chỉ tiêu an toàn hàng hoá theo [5] do Hiệp hội đóng gói Đức BFSV nêu ra theo bảng dưới. Dựa vào đó, với nghiên cứu ảnh hưởng của dao động với đường Mitschke đề ra ngưỡng cho an toàn hàng hoá như sau: amax= 3m/s2 là giới hạn cảnh báo. amax= 5m/s2 là giới hạn can thiệp. Giới hạn cảnh báo là tại đó hệ thống treo hoặc đường xá đã hỏng đến mức phải sửa chữa. Giới hạn can thiệp là tại đó đường xá đã hỏng nặng buộc các nhà quản lý giao thông phải sửa chữa ngay. Bảng 1.2 BẢNG CHỈ TIÊU VỀ AN TOÀN HÀNG HÓA (Theo hiệp hội đóng gói Đức BFSV) BFSV Ảnh hưởng đến hàng hoá Thường xuyên Không thường xuyên Z”max m/s2 Tần số Hz Z”max m/s2 Tần số Hz Xe tải 0.5g 2-16 1-2g 30-100 Tàu hoả 0.3g 2-16 - - Máy bay 0.2g - 0.3g 130 Tàu thuỷ 0.1g 8 0.4g - Đối với với các hàng hoá trên thùng xe không có kẹp giữ, dây buộc thường yêu cầu gia tốc ở sàn xe không vượt quá gia tốc trọng trường Xuất phát từ giá trị này yều cầu giá trị bình phương trung bình của gia tốc không vựơt quá ( 0.15- 0.3)g. Đặc điểm kết cấu hệ thống treo Matiz Hệ thống treo trước Hệ thống treo trước được sử dụng trên xe Matiz là hệ thống treo kiểu McPherson, đây là một hệ thống treo tương đối nhỏ gọn phù hợp với kích thước và hình dạng của xe Matiz. Treo trước của xe Matiz là hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi là lò xo kiểu “nến” (McPherson), giảm chấn và một đòn treo dưới làm nhiệm vụ bộ phận hướng. Phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một dầu tì vào gối tựa trên khung hoặc vỏ ôtô. Đầu trên của giảm chấn ống thuỷ lực được liên kết với gối tựa trên vỏ ôtô. Các chi tiết hệ thống treo trước xe Matiz 1-Thanh chống; 2-Tổng lắp giảm chấn; 3-Giá đỡ giảm xóc; 4-Đệm đỡ; 5-Đệm đỡ ; 6-Bạc đỡ; 7-Bạc ; 8 -Giá chặn lò xo ; 9-Giá chặn lò xo dưới; 10-Hãm giảm chấn; 11-Lò xo; 12- Ống giảm chấn; 13- Bạc kín dầu trong; 14-Ổ bi trong; 15-Giá chuyển hướng; 16-Bu lông siết đòn treo ; 17-Chốt hãm ; 18-Đai ốc hoa ; 19-Vòng đệm  ; 20-Ống lót thanh ổn định ; 21-Chặn bụi đòn treo ; 22-Vòng siết  ; 23-Bạc lót đòn treo ; 24-Đòn treo ; 25-Thanh ổn định ; 26-Đế thanh ổn định; 27-Thanh đỡ dọc Đầu trong của đòn treo dưới được liên kết bản lề với khung xe, đầu ngoài liên kết với trụ đứng nhờ một khớp cầu. Trục bánh xe được lắp cố định với trụ đứng và vỏ giảm chấn. Ngoài ra trong hệ thống treo trước đòn treo dưới chỉ có một thanh nên được bố trí thêm một thanh ổn định nhằm tăng khả năng ổn định ngang của xe, khi xe quay vòng hoặc xe nghiêng thanh ổn định làm việc tạo lên lực đàn hồi nhằm giảm lật ngang xe. Đặc điểm của hệ treo trước của xe Matiz : Do ít chi tiết nên nó nhẹ nên khối lượng không được treo nhỏ, và đặc tính bám đường của bánh xe tốt. Vì vậy độ êm dịu chuyển và tính ổn định tốt Trong hệ thống treo của xe Matiz các lò xo chỉ đỡ thân xe, nó không có tác dụng định vị các bánh xe (đó là chức năng của các thanh liên kết) nên có thể dùng lò xo mềm hơn Do không có sự nối cứng giữa các bánh xe bên trái và bên phải nên giúp hạ thấp sàn xe và vị trí lắp động cơ. Điều này giúp hạ thấp trọng tâm xe, làm tăng tính ổn định của xe Thanh ổn định trong hệ thống treo trước để giảm sự lắc ngang khi xe quay vòng và cải thiện tính ổn định và các tính năng khác. Hệ thống tương đối nhỏ gọn nên chiếm ít không gian, nên giúp tăng không gian sử dụng của khoang động cơ. Do khoảng cách giữa các điểm đỡ hệ thống treo là lớn, nên có sự thay đổi nhỏ của góc đặt bánh trước do lỗi lắp hay do lỗi chế tạo chi tiết. Vì vậy, trừ độ chụm, bình thường không cần điều chỉnh các góc đặt bánh xe. Hệ thống treo sau Treo sau của xe Matiz là kiểu treo phụ thuộc lò xo trụ, với các đòn treo dọc xe. Kiểu treo này được sử dụng chủ yếu ở hệ thống treo sau của xe có động cơ đặt trước, cầu trước chủ động, và được dùng chủ yếu trên các xe du lịch nhỏ. Để tăng tính ổn định trong hệ thống treo sau, nâng cao khả năng truyền lực bên xe được bố trí đòn treo nghang (thanh panhada), nhưng lại gây nên dịch chuyển bên bánh xe (trượt ngang) khi đi qua đường ghồ ghề bởi vậy để giảm dịch bên của vết bánh xe đòn treo có chiều dài lớn và đặt gần song song với mặt đường. Đòn treo ngang được liên kết với cầu sau và khung xe thông qua hai khớp bản lề. Các chi tiết của hệ thống treo sau xe Matiz 1-Bộ giảm chấn; 2-Hãm giảm chấn; 3-Giá đỡ lò xo trên; 4-lò xo; 5-Vòng đệm; 6-Ống lót; 7-Tay đòn ngang ; 8 –Dầm cầu sau ; 9-Vòng bít dầui; 10-Ổ bi trong; 11-vòng đo tốc độ của ABS; 12-Ổ bi ngoài; 13- Chốt hãm; 14-Đai ốc hoa; 15-Nắp chặn; 16-Đòn treo dọc Đặc điểm của hệ thống treo sau của xe Matiz : Vì sự định vị của cầu xe được thực hiện nhờ các thanh liên kết nên hệ thống sử dụng lò xo mềm điều này giúp tăng độ êm dịu chuyển động cho xe. Do các bố trí hình học của các thanh nối, nên ngăn được chúi mũi xe khi phanh và xệ phần sau khi xe tăng tốc. Có cấu tạo đơn giản và kích thước tương đối nhỏ gọn, khối lượng không được treo nhỏ nên tạo tính êm dịu chuyển động tốt hơn. Mặt khác nó cũng cho phép tạo ra không gian bên trong xe rộng hơn. Việc sử dụng lò xo làm giảm đến mức tối thiểu ma sát trong hệ thống treo, những va đập nhỏ từ mặt đường có thể được hấp thụ, giúp cải thiện độ êm dịu chuyển động của xe. Đặc điểm kết cấu của các phần tử và chi tiết chính . Hệ thống treo của xe Matiz có các bộ phận chính sau: Lò xo Lò xo là phần tử đàn hồi có chức năng biến dao động tần số cao thành dao động tần số thấp, dùng để tiếp nhận và truyền lên khung xe các lực thẳng đứng từ đường, giảm tải trọng động và bảo đảm độ êm dịu chuyển động cho ôtô khi chuyển động trên các loại đường khác nhau. Khi bánh xe đi qua mấp mô, lò xo của hệ thống treo bị nén lại rất nhanh. Do lò xo có xu hướng ngay lập tức trở về chiều dài có tải ban đầu của nó nên nó sẽ giãn ra, nâng thân ôtô lên phía trên. Tuy nhiên, do lò xo tích luỹ năng lượng trong quá trình nén nên nó phải giqn ra vượt quá chiều dài bình thường của nó để giải phóng năng lượng. Chuyển động lên phía trên của thân ôtô cũng giúp lò xo vượt quá chiều dài ban đầu của nó. Khi thân ôtô dịch chuyển xuống nó ấn lò xo nén lại quá chiều cao chịu tải bình thuờng, vì vậy lò xo tác dụng trở lại bằng cách đẩy thân ôtô lên phía trên. Quá trình này lặp đi lặp lại và được gọi là sự dao động của lò xo. Biên độ của mỗi lần dao động đều nhỏ hơn lần trước, cuối cùng dập tắt hẳn dao động lên xuống của ôtô. Lò xo được sử dụng trên xe Matiz là loại lò trụ, lò xo treo trước có chiều dài tự do là 374mm, và có bước xoắn là 50mm, đường kính dây 10 mm. lò xo treo sau có chiều dài tự do là 291mm, bước xoắn 25mm, có đường kính dây 10mm. Đây là loại lò xo được dùng phổ biến trên các xe sử dụng hệ thống treo độc lập. Lò xo sử dụng trên xe Matiz Nếu đem so sánh lò xo với nhíp thì lò xo có các ưu và nhược điểm sau: Mức độ hấp thụ năng lượng trên một đơn vị khối lượng là lớn nếu so sánh với nhíp Do không có nội ma sát như nhíp nên lò xo không thể tự kiểm soát sự dao động của bản thân, nên cần phải sử dụng giảm chấn cùng lò xo. Do không có lực cản ngang nên cần các thanh liên kết để đỡ cầu xe (đòn treo, thanh ngang...) Giảm chấn Khi xe chịu va đập từ mặt đường, các lò xo bị nén và giãn để hấp thụ những va đập đó. Tuy nhiên vì lò xo có đặc điểm dao động liên tục, và vì dao động của nó chỉ tắt hẳn sau 1 thời gian dài, điều này là không mong muốn vì nó làm giảm độ êm dịu chuyển động của xe. Muốn xe chuyển động êm dịu thì dao động của xe cần được nhanh chóng dập tắt. Giảm chấn trên xe có chức năng dập tắt nhanh chóng dao động của xe đồng thời còn giúp các lốp xe bám đường tốt hơn và cải thiện tính ổn định lái. Phần tử giảm chấn dùng để dập tắt dao động tần số thấp bằng cách biến năng lượng dao động của thân xe và của bánh xe được hấp thụ bởi các giảm chấn trên cơ sở biến cơ năng thành nhiệt năng. Bảng 1.2. Kích thước giảm chấn Giảm chấn trước Chiều dài lớn nhất 475 mm Chiều dài ngắn 321 mm Hành trình 154 mm Giảm chấn sau Chiều dài lớn nhất 394 mm Chiều dài ngắn 257 mm Hành trình 137 mm Trên cả hai hệ thống treo trước và treo sau của xe Matiz đều dùng là loại giảm chấn thủy lực kiểu ống đơn, tác dụng hai chiều. Kích thước của giảm chấn xem Bảng 1.2 Nguyên lý làm việc : Sơ đồ nguyên lý làm việc của giảm chấn trên xe Matiz Khi nén : Trong kỳ nén, cần pittông đi xuống, làm áp suất dầu trong buồng cao hơn buồng trên. Vì vậy dầu trong buồng dưới bị đẩy lên buồng trên qua van piston. Lúc này lực cản được sinh ra bởi sự cản dòng chảy của van. Khí áp suất cao cũng gây ra áp suất cao trong dầu ở buồng dưới, đẩy nó lên buồng trên một cách nhanh chóng và êm dịu trong kỳ nén. Điều này đảm bảo lực cản ổn định Khi trả : Trong quá trình trả cần piston di chuyển lên trên, làm cho áp suất dầu ở trên cao hơn buồng dưới. Vì vậy dầu ở buồng trên bị đẩy xuống buồng dưới qua van piston và sự cản sinh ra bởi van đóng vai trò như một lực cản. Do cần chuyển động lên phía trên một phần cần đi ra khỏi xi lanh nên thể tích dầu bị nó chiếm chỗ giảm xuống. Để bù lại piston tự do được đẩy lên phía trên (bởi khí cao áp bên dưới nó) một đoạn tương đương với thể tích bị thiếu hụt này. Phần tử hướng Bộ phận hướng dùng để truyền các lực dọc, lực ngang và các mômen tương tác giữa bánh xe với khung vỏ ô tô đảm bảo vị trí tương đối của bánh xe so với khung vỏ của xe. Chẳng hạn, để ô tô có thể chuyển động được thì lực kéo Pk đặt tại bánh xe chủ động cần được truyền tới khung xe, nhưng do bộ phận đàn hồi và giảm chấn không có khả năng truyền lực dọc và mômen nên cần phải có bộ phận hướng (được thể hiện tượng trưng là thanh đòn 5 liên kết với khung xe nhờ khớp trụ 7 trên hình 1). Hệ treo với đòn treo ngang dưới cầu trước Matiz 1- Bánh xe; 2- Dầm cầu; 3- Giảm chấn; 4- Bộ phận đàn hồi; 5- Bộ phận hướng; 6- Khung vỏ xe; 7- Khớp trụ Bộ phận hướng của treo trước là đòn treo dưới (càng I), một đầu được bắt với giá chuyển hướng thông qua một khớp cầu, và một đầu được bắt với khung xe bằng khớp bản lề. Bộ phận hướng của treo sau là đòn treo dọc, một đầu đòn dọc được gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bằng khớp bản lề. Đòn treo dọc vừa là nơi tiếp nhận lực ngang, lực dọc, và do chịu tải trọng lớn nên nó được chế tạo với độ cứng vững lớn. Hệ treo đòn dọc cầu sau Matiz 1- Khung vỏ; 2- Lò xo; 3- Giảm chấn; 4- Bánh xe; 5- Đòn dọc; 6- Khớp quay Ưu điểm của bộ phận hướng của xe Matiz này là chiếm ít không gian, đơn giản về kết cấu. Việc bố trí một đòn treo dưới cho hệ treo trước tạo không gian rộng hơn để bố trí động cơ, với hệ treo sau hai đòn treo dọc chỉ chiếm không gian 2 bên sườn xe nên tạo điều kiện hạ thấp trọng tâm xe từ đó nâng cao tốc độ và dành phần không gian lớn cho khoang hành lý. Thanh ổn định Thanh ổn định dùng để liên kết giữa các bánh xe trên cùng một cầu. nó được bố trí trên mặt phẳng nằm ngang xe nhằm tăng khả năng ổn định ngang của xe. Khi xe quay vòng hoặc xe nghiêng thanh ổn định làm việc tạo lực đàn hồi nhằm giảm lật ngang xe, đồng thời do xe yêu cầu có độ êm dịu cao, các phần tử đàn hồi có độ cứng nhỏ nên phải bố trí thêm các thanh ổn định. Thanh ổn định trên xe Matiz 1. Vấu cao su liên kết với hệ treo 2. Vấu cao su định vị